Alle Beiträge von Sudip Singh

Die Gewinner des digitalen Umbruchs sind etablierte Unternehmen

Unternehmen sehen sich einer Reihe von signifikanten Veränderungen gegenüber. Dazu gehört die digitale Transformation, die Organisationen von Grund auf verändert. Teil der digitalen Transformation ist die fortschreitende Vernetzung von Menschen, Geräten und Maschinen im Internet der Dinge (IoT) und seiner industriellen Ausrichtung, Industrie 4.0. Unternehmen wissen, dass am IoT kein Weg vorbei führt. Doch die Realisierung stellt viele Firmen vor signifikante Herausforderungen, denen sie sich häufig nicht gewachsen sehen. Damit die Vernetzung innerhalb des Internet der Dinge nicht nur ein Lippenbekenntnis bleibt, müssen Unternehmen allerdings umdenken. Doch nicht alle sind für diesen Wandel gerüstet. Auch wenn Start-ups oftmals technologisch im Vorteil sind: Beim Thema digitale Transformation haben etablierte Unternehmen die Nase vorn, so das Ergebnis einer aktuellen Infosys Studie. Grund dafür ist, dass sie sich bereits seit Jahren mit einer Reiher von Veränderungen hinsichtlich Technologien und Marktgegebenheiten auseinandersetzen müssen. Kontinuierlicher Wandel gehört damit für sie zur Normalität, während Start-ups dies zum ersten Mal erleben.

Der wahre Wandel beginnt im Kern eines Unternehmens

Die Studie teilt Firmen in drei Kategorien ein: Beobachter, Entdecker und Visionäre. Während sich Beobachter und Entdecker hauptsächlich auf neue Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), Blockchain und 3D-Druck für ihre Initiativen der digitalen Transformationen fokussieren, haben Visionäre auch Technologien wie Mainframe- und ERP-Modernisierung im Blick. Denn sie sind der Meinung, dass es nicht ausreicht, einfach neue Technologien zu implementieren. Die Herausforderung, um die digitale Transformation zu realisieren, ist deutlich größer: Neue und bestehende Technologien müssen intelligent miteinander kombiniert werden, um einen Mehrwert für Unternehmen zu bieten. Darüber hinaus müssen Organisationen auch die Mitarbeiter entsprechend trainieren. Der momentane technologische Wandel kann sie überfordern. Entsprechende Schulungen und vor allem auch die Beteiligung der Unternehmensleitung können Teams abholen und entsprechen weiterbilden. Organisationen müssen sich daher von innen heraus wandeln – und dies auf allen Ebenen – um erfolgreich in der vernetzten IoT-Welt bestehen zu können. Denn ohne ein starkes Fundament können digitale Technologien ihr volles Potenzial nicht entfalten. Ein weiteres Ergebnis der Studie: das Engagement von Visionären, ihre Unternehmen von Grund auf zu modernisieren, führt zu höherer Produktivität und Effizienz.

Gleichzeitig werden Firmen auch flexibler und agiler – sie realisieren die Vorteile neuer Technologien wie künstliche Intelligenz und IoT schneller und integrieren sie ihn ihre Geschäftspläne und Lösungen. Damit sind sie schneller am Markt und ihren Wettbewerbern den entscheidenden Schritt voraus. Doch auch sie sehen Herausforderungen hinsichtlich der Realisierung ihrer Pläne.

Die größte Hürde – fehlende digitale Fähigkeiten

Die Frage nach Hindernissen auf dem Weg zur Digitalisierung beantwortete die Mehrheit der Befragten dahingehend, dass die größte Herausforderung darin besteht, digitale Kompetenzen aufzubauen. Dies unterstreicht den Mangel an verfügbaren digitalen Fähigkeiten. Der in Deutschland herrschende Fachkräftemangel ist sicherlich einer der Gründe, dass diese Fähigkeiten nicht ausreichend zur Verfügung stehen.

Der Wandel von einer risikoscheuen Organisation hin zu einem experimentierfreudigen Unternehmen (43 Prozent) sowie ein fehlendes Change Management (43 Prozent) folgten auf Platz zwei und drei. Sie unterstreichen die Unruhe und den Widerstand, die Veränderungen im Zusammenhang mit der digitalen Transformation hervorrufen. Unternehmen sollten sich Gedanken machen, wie sie die digitale Transformation, inklusive der Anforderungen des IoT, umsetzen können. Denn nur solche Organisationen, die in diesen Bereichen Fortschritte machen, werden künftig in einer immer vernetzteren Welt erfolgreich bestehen.

 

Der Weg in eine autonome Zukunft

In einer Welt, in der die digitale Transformation voranschreitet, werden neue Technologien als Wegbereiter angesehen und nicht mehr als ein reines Logistik-Werkzeug. Innovative Lösungen, die das Internet der Dinge (IoT) und Cloud-Services nutzen, um Daten zu speichern, zu analysieren und zu verteilen, haben komplette Branchen nachhaltig verändert. Sie sind auch der Impuls für kontinuierliche Forschungen. Unternehmen, privatwirtschaftliche wie auch öffentliche, zeigen beispielsweise großes Interesse an autonomen Technologien und ihrer Funktionsweise – und deren Auswirkungen auf Effizienz und Innovation. Weltweit gibt es eine Reihe von Branchen, die autonome Technologien bereits erfolgreich einsetzen. Zu den Vorreitern gehören die Fertigungs- und die Automobil-Industrie sowie der Bergbau.

Autonome Fahrzeuge sind auf dem Vormarsch

Die Automobil-Industrie konzentriert einen großen Teil ihrer Technologie-Investionen darauf, Anwendungen für autonome Fahrzeuge zu entwickeln und sie als zukunftsfähiges Transportmittel weltweit zu etablieren. Schätzungen gehen davon aus, dass dieser Teil der Automobil-Branche im nächsten Jahrzehnt auf bis zu 130 Millionen US-Dollar wachsen wird – und damit ein Schwerpunkt für alle Automobilhersteller ist. Momentan sind die Hersteller in der Lage, autonome Fahrzeugen des Levels 1 bis 3 zu entwickeln, das heißt, sie benötigen ein geringeres Maß an menschlicher Kontrolle während der Fahrt. Dazu gehört die Aufmerksamkeit für die Umgebung während der Fahrt, sich verändernde Wetterbedingungen oder der Zustandskontrolle in Echtzeit. Autonome Fahrzeuge sollen jedoch künftig Level 4 und 5 erreichen und damit nur einen minimalen oder gar keinen Eingriff durch den Fahrer mehr benötigen. Dieses Ziel wird sicherlich erst in einigen Jahren Realität sein, heute bereits sind Ausprägungen autononomer Technologien in Fahrzeugen verbaut, um sie kontinuierlich weiterzuentwickeln. Das Auto wird dadurch intelligenter und es ist in der Lage, den dynamischen Anforderungen gerecht zu werden.

IoT- und Cloud-Integration sind essentielle Elemente, um die notwendigen Technologien für autonome Fahrzeuge zu entwickeln und sie zu realisieren. Denn nur mit diesen Technologien lässt sich ein Auto in ein intelligentes und vernetztes Fahrzeug verwandeln. Autonome Fahrzeuge verfügen bereits heute über eine Vielzahl von Sensoren, die kontinuierlich Daten in Echtzeit sammeln. Diese werden später zu Analyse auf einen Remote-Cloud-Server übertragen. Das Auto ist damit eine Art Black-Box-Rekorder, der alle Daten aufzeichnet und damit immer den aktuellen Stand seiner Funktionalitäten abbildet. Auf Basis der analysierten Informationen entsteht ein personalisiertes Fahrprofil, welches es der integrierten Software ermöglicht, künftige Fahrszenarien zu prognostizieren – und Lösungsansätze zu entwickeln, zum Beispiel, um Unfälle zu vermeiden. Neben den im Auto verbauten Komponenten unterstützt die Integration von Sensoren in die umgebende Infrastruktur wie Ampeln, Lichtmasten oder Verkehrsschilder dabei, eine umfangreichere Datenbasis aufzubauen. Dank der Sensoren, kombiniert mit Machine Learning, „lernt“ das Fahrzeug, unterschiedlicher Situationen besser einzuschätzen und verbessert sich hierbei kontinuierlich.

Automatisierung der Produktion

In der Fertigungsindustrie ist die Erhebung von Daten ebenfalls essentiell – vor allem in den Produktionsstätten. Die Branche bewegt sich insgesamt in Richtung Industrie 4.0, ein Schwerpunkt sind maßgeschneiderte Produkte in hohen Stückzahlen bei Kostenoptimierung, und Lieferketteneffizienz. Angesichts der wachsenden Arbeitsbereiche in der Produktion geben autonome Technologien den Unternehmen die Möglichkeit, alle Aktivitäten über Sensoren zu kontrollieren und so konstant Daten zu erfassen. Deren Analyse unterstützt dabei, Produktionsabläufe besser und schneller zu gestalten. Auf diese Weise erhöht sich die Effizienz der Anlagen. Auch Prozessredundanzen und potenzielle Security-Risiken lassen sich so identifizieren. Damit leisten die Technologien einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit und digitalen Security der Mitarbeiter.

Bereits heute arbeiten Menschen mit autonomen Technologien wie Co-Bots in diesem Bereich zusammen. Gemeinsam managen sie Warenlager, Bots ersetzen hier keinesfalls ihre menschlichen Kollegen. Momentan macht der Co-Bot-Anteil weniger als fünf Prozent des gesamten Marktes für Industrieroboter aus. Sie werden aber aufgrund ihrer besseren Leistung deutlich häufiger eingesetzt als in der Vergangenheit. Im Zusammenspiel mit fahrerlosen Transportsystemen in den selben Lagern führte dies dazu, dass flexible Automationslösungen integriert wurden, um die Industrie 4.0 Vision in naher Zukunft, die Cyber-Mensch-Maschine-Interface-Systeme als Ziel hat, zu realisieren.

 Autonome Technologien bringen eine Reihe von Vorteilen

Laut World Economic Forum sind Produktionsstätten einer von zwei Bereichen, die bei der Digitalisierung hinterherhinken. Häufig werden in diesem Bereich noch Legacy-Anwendungen eingesetzt, die unflexibel und technologisch veraltet sind. Ganz anders der Bergbau: Dessen Umfeld ist deutlich dynamischer und die Anforderungen entwickeln und verändern ständig. Die Integration autonomer Technologien wirkt sich auf drei große Bereiche in innerhalb dieses Sektors aus: Mobilität, Nachhaltigkeit und Arbeitssicherheit. Digitale Technologien in diesem Sektor einzuführen, ermöglicht den Einsatz digitaler Bohrmaschinen und -raupen, die das Risiko von Gesundheitsproblemen ebenso wie von Einstürzen reduzieren. Die autonome Beförderung gestaltet den Verkehr außerdem effizienter. Die während dieser Aktivitäten gesammelten Daten erlauben es, Situationsanalysen durchzuführen und so die beste Vorgehensweise zu identifizieren. Letztlich unterstützt dies weltweite Nachhaltigkeitsinitiativen, da sich die Auswirkungen der Eingriffe auf die Umwelt reduzieren.

Was autonome Technologien daran hindert, ihr volles Potenzial zu entfalten

Momentan fokussiert sich die Forschung darauf, die Vorteile autonomer Technologien in die Realität umzusetzen. Branchen-Szenarien zeigen, dass die Implementierung kontinuierlich voranschreitet, wenn auch in einem relativ langsamen Tempo. Ein Hindernis war die finanzielle Tragbarkeit, da die Mehrheit der autonomen Technologien momentan noch zu teuer ist, um sie breits jetzt in der Breite zu implementieren. Auch die Skalierbarkeit und Interoperabilität der Lösungen wurde in Frage gestellt. Hinzu kamen Bedenken hinsichtlich der Entwicklung der notwendigen Support-Infrastruktur für die Wartung autonomer Produkte. Ein weiterer Punkt ist die Furcht davor, dass Fahrer bei selbstfahrenden Fahrzeugen nicht mehr notwendig sind bzw. auch die Skepsis, Sicherheit ausschließlich einer Technologie zu überlassen. Das Potenzial für autonome Technologien ist erkannt worden – und mit der richtigen Implementierung und mit der Zeit wird sie im kommenden Jahrzehnt eine deutlich höhere Akzeptanz erleben.

Industrie 4.0 und das Industrial Internet of Things (IIoT) – eine Einordnung

In Unternehmen ist das Interesse am Internet of Things (IoT) aktuell enorm. Verantwortliche beschäftigt die Frage, wie sich damit Prozesse innerhalb und über verschiedene Organisationen hinweg optimieren lassen. Zwar zirkulieren zahlreiche verschiedene IoT-Definitionen, doch geht es letztlich immer darum, Dinge smarter zu machen, indem sie miteinander kommunizieren. Im Mittelpunkt stehen die Sensoren. Sie sind eingebettet in die Geräte, sammeln Daten über Anwender und entlang der Wertschöpfungskette. Das definiert unser Produktverständnis neu, weil auch neue Geschäftsmodelle denkbar werden. Unternehmen verstehen Verbraucher wesentlich besser und können deutlich effizienter über den gesamten Leistungsprozess agieren.

Dieses Potenzial sorgt dafür, dass IoT immer mehr in den Fokus der Industrie rückt. Fertigungsunternehmen haben sogar eine speziell auf ihr Umfeld zugeschnittene Variante von IoT geprägt: das Industrial Internet of Things (IIoT). Diese Bezeichnung subsummiert Begriffe wie Smart Factories, Extreme Automation oder Industrieroboter und ermöglicht eine klare Abgrenzung zur IoT-Welt der Endkonsumenten. Dieser Paradigmenwechsel in der Fertigungsbranche wird auch als vierte industrielle Revolution beziehungsweise Industrie 4.0 bezeichnet. Fälschlicherweise werden die Begriffe „Industrie 4.0“ und „IIoT“ häufig synonym genutzt, obwohl sie sich in bestimmten Nuancen unterscheiden. Es gilt, diese Abweichungen zu verstehen.

Revolution in der Fertigung


Industrie 4.0 wurde als Hightech-Strategie von der Bundesregierung ins Leben gerufen und durch die Deutsche Akademie für Technikwissenschaften (acatech) maßgeblich geprägt, um die Computerisierung in der industriellen Produktion voranzutreiben. Diese Initiative leitete den Wandel von einer zentralisierten hin zur dezentralisierten Fertigungsbranche ein – Industrie 4.0 integriert nun das IoT, Daten und Dienstleistungen1. Anders ausgedrückt: Die Industrie 4.0 macht sich cyber-physische Systeme zunutze und erschafft Netzwerke, in denen verbundene Geräte miteinander kommunizieren.

IIoT hingegen ist der konkrete Gebrauch von IoT-Technologien über Industriegrenzen hinweg. Im Bereich der Fertigung etwa treibt das IIoT große Innovationssprünge voran. Airbus nutzt beispielsweise das IIoT, um ein cyber-physisches System ins Leben zu rufen, in dem Mitarbeiter Aufgaben aufnehmen und die Informationen an Roboter zur Fertigstellung weitergeben können. In der Praxis bedeutet das zum Beispiel, Flugzeuge mit Tablets oder Smart Glasses zu scannen und darüber verschiedene Spezifikationen zu bestimmen, etwa, welche Schraube ein Roboter für die Montage verwenden soll2. Weitere Anwendungsbeispiele für das IIoT finden sich in Smart Factories, der sogenannten Präzisionslandwirtschaft (Precision Farming) oder der proaktiven Geräteüberwachung.

Interessanterweise führen IIoT-Innovationen auch zu völlig neuen Einsatzgebieten. Hierzu zählt die Tele-Robotik, bei der sich halbautonome Maschinen von Menschen über eine virtuelle Schnittstelle fernsteuern lassen. IIoT-fähige Unternehmen können diese Tele-Roboter etwa für Aufgaben einsetzen, die in gefährlichen Umgebungen ausgeführt werden müssen: für die Inspektion von Unterwasser-Pipelines, die Wartung von Hochspannungsleitungen oder die Stilllegung von Chemiefabriken.    

Early Adopter profitieren


Industrie 4.0 setzt also ganz konkret im Bereich der Fertigung auf IIoT-Technologien. Dank Automatisierung und des Austauschs von Daten können Fertigungsunternehmen ihre Entscheidungen dezentral fällen, Informationstransparenz gewährleisten, die technische Unterstützung zwischen Maschinen und Menschen fördern und ein interoperables Umfeld schaffen3. Letztlich erhoffen sie sich davon Wettbewerbsvorteile: Laut einer Forbes-Studie aus 2016 rechnen 86 Prozent der befragten Unternehmen, mit Industrie 4.0 höhere Umsätze und Gewinne bei weniger Kosten zu erwirtschaften4.

In naher Zukunft wird Industrie 4.0 zudem das Realität werden lassen, was McKinsey als „Supply Chain 4.0“ bezeichnet. In einem kürzlich veröffentlichten Bericht wird erörtert, wie in der Konsumgüterindustrie die Lieferkette 4.0 automatisierte Fabriken ermöglicht, in denen Maschinen Informationen über Produktionskapazitäten liefern, Kunden über mobile Portale Lieferorte ändern können sowie vorausschauender Versand und Drohnenlieferungen möglich werden5.

So entwickeln sich das IIoT und Industrie 4.0 für Fertigungsunternehmen zu wichtigen Meilensteinen für die digitale Transformation. Early Adopter ernten bereits heute die Früchte ihrer frühen Bestrebungen: Sie sind produktiver, haben weniger Kosten, dafür zufriedenere Kunden und Mitarbeiter, die sich im digitalen Umfeld zuhause fühlen. Die Möglichkeiten sind endlos – sicher ist, dass sich die Branche ändert. Sie wird zukünftig smarter sein.


Quellen

  1. German Trade & Invest, page 6
    https://www.gtai.de/GTAI/Content/EN/Invest/_SharedDocs/Downloads/GTAI/Brochures/Industries/industrie4.0-smart-manufacturing-for-the-future-en.pdf
  1. Internet of business, October 2016
    https://internetofbusiness.com/9-examples-manufacturers-iiot/
  1. What everyone must know about Industry 4.0, Forbes, June 2016
    https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2016/06/20/what-everyone-must-know-about-industry-4-0/#1fdfc7b1795f
  1. Industry 4.0 Is Enabling A New Era Of Manufacturing Intelligence And Analytics
    https://www.forbes.com/sites/louiscolumbus/2016/08/07/industry-4-0-is-enabling-a-new-era-of-manufacturing-intelligence-and-analytics/#743d62527ad9
  1. Supply Chain 4.0 in consumer goods, McKinsey, April 2017
    http://www.mckinsey.com/industries/consumer-packaged-goods/our-insights/supply-chain-4-0-in-consumer-goods

 

Industrie 4.0: Warum Digitalisierung von der Stange keine gute Idee ist

Ein pragmatischer Ansatz ist bei Industrie 4.0 unumgänglich: Nur dann, wenn die Einführung einer Technologie einen echten Mehrwert für das Geschäft bringt, sollte eine Adaption berücksichtigt werden. Im Gespräch mit unseren Kunden sehen wir großes Interesse an verschiedenen Technologien. Was fehlt, ist das Wissen darüber, wie sich Industrie 4.0 auf ihr spezifisches Geschäftsmodell auswirkt und welche Technologien möglichst schnell zum ROI führen. Anders ausgedrückt: Unternehmen interessieren sich im Zweifel für Technologien, die nicht zur Erfüllung der Unternehmensziele beitragen und den Fortschritt sogar eher behindern als beschleunigen.

Ein Beispiel aus der Öl- und Gasförderung verdeutlicht das Problem: Dort ist es geschäftskritisch, die Größe eines Förderfelds sowie dessen Ausbeute möglichst genau zu berechnen. Es macht daher selten Sinn, eine neue Bohrung zu initiieren, ohne diese Informationen zu kennen. Unter Umständen ist es stattdessen sinnvoller, die bestehende Produktion zu optimieren. So könnte die Öl- und Gasförderung beispielsweise mit Sensoren aufgerüstet werden, um ein Remote Monitoring und die Sammlung von Daten in Echtzeit zu ermöglichen. Diese Maßnahme generiert mehr Wert und hilft bei der Entscheidung, ob sich ein weiterer Förderturm lohnen würde.

Wie aber lässt sich herausfinden, welche Technologie die richtige ist? Unternehmen müssen sich die Verbesserungen ansehen, die sie bereits vorgenommen haben und – Schritt für Schritt – die vielversprechendsten Bereiche identifizieren. Das heißt: Nicht die Technologie um der Technologie willen kaufen, sondern die Neuerungen implementieren, die existierende Investitionen optimal ergänzen und so einen schnellen ROI garantieren.

Um eine funktionierende Strategie für Industrie 4.0 zu entwickeln, sollten Unternehmen sich zuerst mit ihrer Ausgangssituation befassen. Sie müssen wissen, was sie haben, um zu entscheiden, was sie brauchen. Der erste Schritt hierzu ist ein Assessment.

Deshalb hat sich Infosys 2015 mit der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften acatech und der RWTH Aachen zusammengetan und den Industrie 4.0 Maturity Index entwickelt. Das Ziel: ein Standard für den I40-Reifegrad zu definieren, der für Unternehmen weltweit gilt. Das Ergebnis: Sechs Schritte, die den Industrie-4.0-Entwicklungspfad illustrieren, Beispiele aus Bereichen wie Datenanalyse, Automation und Plattformentwicklung inklusive.

Der Index hilft zu erkennen, auf welcher Entwicklungsstufe in Bezug auf Industrie 4.0 sich die Unternehmen befinden. Das ist die Basis für die Arbeit mit dem Kunden. Gemeinsam identifizieren wir die Bereiche, die durch I40-Technologie verbessert werden können. Als nächstes sehen wir uns alle bereits verwendeten Technologien sowie das Ökosystem des Unternehmens an und stoßen schlussendlich auf Gold – die Strategie für Industrie 4.0, die zu diesem spezifischen Unternehmen passt und den schnellsten ROI bietet. Der gesamte Prozess dauert dabei nur wenige Wochen.

Ein weiterer Aspekt ist das Thema Weiterbildung: Um Projekte erfolgreich zu gestalten, sollte großer Wert darauf gelegt werden, den eigenen Mitarbeitern dabei zu helfen, zukunftssichere Fähigkeiten zu erlangen. Die Einführung einer neuen Technologie muss deshalb transparent gestaltet werden. Mitarbeiter sollen erfahren, wie sie von I40 profitieren können, indem sie sich mit ihr beschäftigen und weiterbilden. Nur wenn sie den neuen Systemen und Prozessen vertrauen, kann Mehrwert generiert werden. Das gilt besonders, wenn Maschinen Entscheidungen treffen sollen.

Das Fazit: Beim Umstieg auf Industrie 4.0 sollten sich Unternehmen nicht hetzen lassen. Es ist wichtig, alle Aspekte, vor allem den ROI, zu berücksichtigen, bevor in eine neue Technologie investiert wird. Der Industrie 4.0 Maturity Index der acatech hilft Unternehmen dabei, die eigene Entwicklungsstufe zu identifizieren und eine maßgeschneiderte Strategie zu entwickeln, die die gesamte Organisation miteinschließt.